一超临界工作流体压力温度数据库，以获得该实际压力值所对应的一工作温度范 围；以及 判断该工作流体进入该膨胀机入口前的一实际温度值与该工作温度范围的关系： 若该实际温度值低于该工作温度范围的下限值，则调降驱动该工作流体的一泵的一输 出频率值或一输出流量值； 若该实际温度值落于该工作温度范围内，则维持该泵的该输出频率值或该输出流量 值；以及 若该实际温度值高于该工作温度范围的上限值，则调升该泵的该输出频率值或该输出 流量值。
3. 如权利要求2所述的有机朗肯循环系统的运转模式的切换方法，其特征在于，于若 该实际温度值低于该工作温度范围的下限值，则调降该泵的该输出频率值或该输出流量值 的步骤后，还包含若进入该膨胀机入口前的该实际压力值低于该临界压力值时，则令该有 机朗肯循环系统的运转模式由该穿临界运转模式切换至该次临界运转模式。
4. 如权利要求2所述的有机朗肯循环系统的运转模式的切换方法，其特征在于，该穿 临界运转模式的操作流程中，于若该实际温度值高于该工作温度范围的上限值，则调升该 泵的该输出频率值或该输出流量值的步骤后，还包含若进入该膨胀机入口前的该实际压力 值高于该有机朗肯循环系统的容许最大压力值时，则令该有机朗肯循环系统停止运转。
5. 如权利要求2所述的有机朗肯循环系统的运转模式的切换方法，其特征在于，该穿 临界运转模式的操作流程中，该超临界工作流体压力温度数据库具有多组压力与工作温度 范围数据，每一组压力与工作温度范围数据具有一个压力值与对应的一个工作温度范围。
6. 如权利要求1所述的有机朗肯循环系统的运转模式的切换方法，其特征在于，该次 临界运转模式的操作流程包含下列步骤： 依据该实际压力值与该实际温度值计算出该工作流体的一实际过热度值；以及 判断该工作流体进入该膨胀机入口前的该实际过热度值与一预设过热度范围的关 系： 若该实际过热度值小于该预设过热度范围的下限值，则调降该泵的该输出频率值或该 输出流量值； 若该实际过热度值落于该预设过热度范围内，则维持驱动该泵的该输出频率值或该输 出流量值；以及 若该实际过热度值大于该预设过热度范围的上限值，则调升该泵的该输出频率值或该 输出流量值。
7. 如权利要求6所述的有机朗肯循环系统的运转模式的切换方法，其特征在于，其中 该次临界运转模式的操作流程中，于若该实际过热度值小于该预设过热度范围的下限值， 则调降该泵的该输出频率值或该输出流量值的步骤后，还包含若进入该膨胀机入口前的该 实际压力值低于该有机朗肯循环系统的容许最小压力值时，则令该有机朗肯循环系统停止 运转。
8. 如权利要求6所述的有机朗肯循环系统的运转模式的切换方法，其特征在于，于若 该实际过热度值大于该预设过热度范围的上限值，则调升该泵的该输出频率值或该输出流 量值的步骤后，还包含若进入该膨胀机入口前的该实际压力值高于该临界压力值时，则令 该有机朗肯循环系统的运转模式由该次临界运转模式切换至该穿临界运转模式。
9. 如权利要求1所述的有机朗肯循环系统的运转模式的切换方法，其特征在于，该泵 为变流量泵或定流量泵搭配变频马达。
10. 如权利要求1所述的有机朗肯循环系统的运转模式的切换方法，其特征在于，该膨 胀机为涡轮机、螺旋式膨胀机、涡卷式膨胀机、容积式膨胀机或往复式膨胀机。
11. 如权利要求1所述的有机朗肯循环系统的运转模式的切换方法，其特征在于，供应 该有机朗肯循环系统的一热源或一冷源的温度或流量变动时，若该有机朗肯循环系统于该 穿临界运转模式下，则执行判断该工作流体进入该膨胀机入口前的一实际温度值是否落于 一工作温度范围内的步骤，若该有机朗肯循环系统于该次临界运转模式下，则执行判断该 工作流体进入该膨胀机入口前的一实际过热度值是否落于一预设过热度范围内的步骤。
12. -种有机朗肯循环系统，其特征在于，包含： 一热源热交换器； 一膨胀机，通过管路与该热源热交换器相连； 一冷凝器，通过管路与该膨胀机相连； 一泵，通过管路与该冷凝器和该热源热交换器相连，该泵用以驱动一工作流体由该泵 依序流过该热源热交换器、该膨胀机及该冷凝器而构成一有机朗肯循环，该工作流体具有 一临界压力值； 一压力感测器，用以检测该工作流体进入膨胀机入口前的一实际压力值；以及 一控制元件，用以判断该工作流体的该实际压力值与该临界压力值间的关系，若该工 作流体的该实际压力值大于该临界压力值，则该控制元件控制该有机朗肯循环系统以一穿 临界运转模式运转，若该工作流体的该实际压力值小于该临界压力值，则该控制元件控制 该有机朗肯循环系统以一次临界运转模式运转。
13. 如权利要求12所述的有机朗肯循环系统，其特征在于，还包含一温度感测器，用以 检测该工作流体进入膨胀机入口前的一实际温度值，该控制元件内存有一超临界工作流体 压力温度数据库，该超临界工作流体压力温度数据库具有多组压力与工作温度范围数据， 每一组压力与工作温度范围数据具有一压力值及对应的一工作温度范围，该有机朗肯循环 系统于该穿临界运转模式下时，若该实际温度值大于该工作温度范围的上限值，则该控制 元件提高该泵的一输出频率值或一输出流量值，若实际温度值小于该工作温度范围的下限 值，则该控制元件降低该泵的该输出频率值或该输出流量值。
14. 如权利要求13所述的有机朗肯循环系统，其特征在于，于该穿临界运转模式下，若 该实际压力值大于该有机朗肯循环系统的容许最大压力值，则该控制元件令该有机朗肯循 环系统停止运转，若该实际压力值小于该临界压力值，则该控制元件令该有机朗肯循环系 统由该穿临界运转模式切换至该次临界运转模式。
15. 如权利要求13所述的有机朗肯循环系统，其特征在于，该控制元件内存有一过热 度计算模组，该控制元件的该过热度计算模组依据该实际压力值与该实际温度值计算出该 工作流体的一实际过热度值，该有机朗肯循环于该次临界运转模式下时，若该实际过热度 值小于一预设过热度范围的下限值，则调降该泵的该输出频率值或该输出流量值，若该实 际过热度值大于一预设过热度范围的上限值，则调高该泵的该输出频率值或该输出流量 值。
16. 如权利要求15所述的有机朗肯循环系统，其特征在于，于该次临界运转模式下，若 该实际压力值小于该有机朗肯循环系统的容许最小压力值，则该控制元件令该有机朗肯循 环系统停止运转，若该实际压力值大于该临界压力值，则该控制元件令该有机朗肯循环系 统由该次临界运转模式切换至该穿临界运转模式。
17. 如权利要求12所述的有机朗肯循环系统，其特征在于，该工作流体为一有机冷媒， 该有机冷媒为选自由HFCs、混合冷媒、HCs、FCs所构成的群组的其中之一。
18. 如权利要求12所述的有机朗肯循环系统，其特征在于，该泵为变流量泵或定流量 泵搭配变频马达。
19. 如权利要求12所述的有机朗肯循环系统，其特征在于，该膨胀机为涡轮机、螺旋式 膨胀机、涡卷式膨胀机、容积式膨胀机或往复式膨胀机。
20. 如权利要求12所述的有机朗肯循环系统，其特征在于，还包含一发电机，与该膨胀 机相连，将该膨胀机的旋转动能转换为电能输出。
【专利摘要】一种有机朗肯循环系统及其运转模式的切换方法。其切换方法包含判断一有机朗肯循环系统的一工作流体进入膨胀器入口之前的一实际压力值是否大于等于工作流体的一临界压力值。若是，则令有机朗肯循环系统以一穿临界运转模式运转。若否，则令有机朗肯循环系统以一次临界运转模式运转。
【IPC分类】F01D17-00, F01K25-10, F01B25-02, F01C20-08
【公开号】CN104696029
【申请号】CN201310722415
【发明人】徐菘蔚, 郭启荣
【申请人】财团法人工业技术研究院
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月24日